Zweite Ableitung f´´(x)
Nur zusammen mit der für ein Extremum „notwendigen“ Bedingung (waagrechte Tangente) lässt die Bedingung
eindeutig den Schluss zu, dass die Funktion
an der Stelle
sicher einen Extrempunkt aufweist.
Für ein Extremum notwendige Bedingung: ![]() ![]() |
Das heißt, dass diese Bedingung erfüllt sein muss, damit überhaupt ein Extremum vorliegen kann. Ein Punkt muss eine waagrechte Tangente, also die Steigung haben, damit es sich um ein Extremum handeln kann. Da aber auch Terrassenpunkte eine waagrechte Tangente besitzen, erfüllen auch sie die Bedingung
. Es kann sich daher an der Stelle
entweder um ein Extremum oder einen Terrassenpunkt handeln. Von der Bedingung
kann also noch nicht sicher auf die Existenz eines Extremums an der Stelle
geschlossen werden. (Dazu braucht man noch eine hinreichende Bedingung.) Damit aber überhaupt ein Extremum vorliegen kann, ist es notwendig, dass
erfüllt ist. Daher die Bezeichnung „notwendige“ Bedingung.
Für ein Extremum hinreichende Bedingung:
1. Möglichkeit: Vorzeichenwechsel von 2. Möglichkeit: |
Das heißt, dass eine dieser Bedingungen ausreicht (hinreichend ist), damit man ganz sicher sagen kann, dass an der Stelle ein Extremum sein muss.
Notwendige und hinreichende Bedingung für einen Wendepunkt
Damit an der Stelle sicher ein Wendepunkt (WEP) vorliegt und nicht etwa nur ein Flachpunkt (näheres zum FLAP siehe unten), muss neben
auch ein Vorzeichenwechsel von
an der Stelle
vorliegen oder es muss
gelten. Der Vorzeichenwechsel von
ist eine sogenannte „hinreichende“ Bedingung für einen Wendepunkt. Damit meint ein Mathematiker, dass der Vorzeichenwechsel von
oder die Bedingung
ausreichend (hinreichend) sind, damit ganz sicher bei
ein Wendepunkt vorliegt. Wenn nur die Bedingung
erfüllt ist, muss jedoch nicht zwangsläufig ein Wendepunkt vorliegen.
bedeutet alleine nur, dass der Funktionsgraph an der Stelle
die Krümmung 0 hat. Nur weil der Graph weder nach links noch nach rechts gekrümmt ist, muss hier aber noch lange kein Wendepunkt sein, es könnte sich auch nur um einen Flachpunkt (FLAP) handeln.
Ein Flachpunkt (FLAP) ist ein Punkt, wo gilt.
Bei einem Flachpunkt FLAP kann ein Vorzeichenwechsel von vorliegen, muss aber nicht. Bei einem Wendepunkt muss dagegen
sein Vorzeichen ändern.
Somit ist ein Wendepunkt ein Sonderfall des Flachpunktes. Ein Flachpunkt (FLAP) mit Vorzeichenwechsel von wird eben als Wendepunkt (WEP) bezeichnet.